[发明专利]一种机器人自动充注泡沫的系统及方法

说明书

本发明公布了一种机器人自动充注泡沫的系统与方法。本发明的技术方案的有益效果在于：使用3D智能传感器识别车身充注孔的位置，能够保持充注枪和充注孔的相对位置始终不变，且保证了泡沫在车身空腔内膨胀位置的一致性；高精度激光测距传感器的使用，防止了充注枪与孔周围钣金贴合过度引起钣金的变形；充注枪头安装特氟龙材质的嘴套，避免了漆面损伤和提高了空腔封堵效果；机器人自动完成整个充注泡沫作业，提高了汽车流水线生产的效率，降低了人工成本，有效避免操作人员接触泡沫成型时散发的有害物质。

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种机器人自动充注泡沫的系统及方法。

背景技术

目前的车辆中，车身均存在空腔，这会导致车身产生振动、噪声以及骨架变形，直接影响驾车舒适度。而在车身空腔充注双组分聚氨酯的混合反应物可有效提高车身结构强度、NVH(噪生、振动、平顺)性能及降低车身材料成本。泡沫材料充注位置在车身的仪表板、A柱、B柱和侧后弯柱，充注时操作人员置身于车身底部或车体内部，人工托举充注枪和管路，瞄准充注孔，扣动扳机充注泡沫，重复性和强度大且效率低；整个充注过程中车身一直随输送链移动，存在一定安全隐患；此外，异氰酸酯是混合物反应中使用的催化剂，充注时会形成有害的气雾、蒸汽和雾化颗粒，对人体有害，充注枪使用过程中枪嘴黏附残留物质，长期累积会造成枪嘴堵塞，影响充注泡沫的效果，必须不定期清理枪嘴残留物质，人工成本也因此提高。

现有技术中，人工充注泡沫过程中，充注枪与钣金面垂直度任意，无法保证精度±3°，影响泡沫在空腔内生成形状；充注枪嘴与孔侧面存在摩擦，降低了枪嘴使用寿命；同时枪嘴端面与孔周围钣金若贴紧过度，容易造成钣金变形和漆面损伤；且每个空腔充注量不同，混合物膨胀成型要求的时间不等，人工充注对于每个空腔的堵孔时间不能个性化定制且时间随机性很大，容易造成泡沫溢出，影响车身外观质量和其他零部件装配。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种机器人自动充注泡沫的系统及方法，旨在实现充注孔的精确定位，保证充注枪与车身空腔接触状态保持不变，达到混合物材料在空腔内部膨胀形状一致的目的。

上述技术方案具体包括：

一种机器人自动充注泡沫的系统，其特征在于，包括采集模块、检测模块、机器人、充注枪和清理模块，所述充注枪设置于所述机器人的末端执行器上；

所述采集模块用于采集一车辆的车身上的充注孔的实际位置信息，并处理得到所述充注孔的实时位置相对于一预设的第一理想位置的一第一位置补偿数据；

所述检测模块连接至所述采集模块，具体包括：

一定位检测单元，用于检测所述车身的实际位置，并输出所述车身的实际位置相对于一预设的第二理想位置的一第二位置补偿数据；

所述机器人连接至所述采集模块和所述检测模块，用于根据所述第一位置补偿数据和所述第二位置补偿数据调整所述机器人的实时位置，并在调整后采用所述充注枪对所述车身的所述充注孔进行充注泡沫操作；

所述清理模块用于对所述充注枪的枪头进行清理。

优选的，所述采集模块具体包括一CCD相机，一激光发射器与一防护栏：

所述CCD相机用于识别所述充注孔的图像并生成一第一数据信号；

所述激光发射器连接至所述CCD相机，用于发射激光并生成一第二数据信号；

所述第一数据信号与所述第二数据信号组成了所述充注孔的实际位置信息；

所述防护栏连接至所述CCD相机和所述激光发射器，用于在所述采集模块与外界发生撞击时降低所述采集模块受到的冲击力度。

优选的，所述检测模块还包括：